气垫导轨阻尼常数的测量.docx
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1、气垫导轨阻尼常数的测量实验报告一、 实验目的1、 掌握气垫导轨阻尼常数的测量方法,测量气垫导轨的阻尼常数;2、 学习消除系统误差的试验方法;3、 通过实验过程及结果分析影响阻尼常数的因数,掌握阻尼常数的物理意义。二、实验仪器气垫导轨、滑块2个、挡光片、光电门一对、数字毫秒计数器、 垫块、物理天平、游标卡尺.三、实验原理1、含倾角误差如图3,质量为m的滑块在倾角为 的气垫导轨上滑动。由气 体的摩擦理论可知,滑块会受到空气对它的阻力,当速度不太大时, 该力正比于速度v,即f bv。滑块的受力示意图如图所示,据牛顿 第二定律有ma mg sin bv(1)设滑块经过k1和k2时的速度分别为v1和v2
2、 ,经历的时间为t1 ,k1、k2之间的距离为s.由以上关系易得v2v1gt1 sinbs即:m(vi V2 gtisin )(sin(2)光电门光电门长图12、不含倾角误差为了消除b中的倾角,可再增加一个同样的方程,即让滑块在从k2返回到k1 ,对应的速度分别为v3和v4,经过时间t2返回过 程受力图如图2mg sinf=bv 秒计数器;2、调节水平。将一滑块在导轨上由静止释放,若滑块任静止,则 导轨水平,否则则要调节调平螺母,使其水平;3、调平后,选择一厚为h的垫块将导轨一端垫起,将两光电门固 定在导轨上相距为s处,并选择数字毫秒计数器的记速功能; 4、将质量为ml的滑块从k1上方的某一位
3、置释放,记下滑块次 经过个光电门的速度v1、v2、v3、v4;5、将数字毫秒计数器选择为计时功能, 将质量为ml的滑块从4 中的同一高度释放,使其下滑在反弹回来,并记下计时器的读 数 t1、t2:;6、换另一质量为m2的滑块,重复步骤4、5;7、用游标卡尺测出点快的高度 h,用物理天平测两滑块的质量 ml 和 m2。五、实验数据记录及处理V (cm/s )V (cm/s )t1(ms)V3(cm/s )V4(cm/s )t2(ms)第1次37.6851.441121.9250.0034.381180.85第237.6651.411121.5150.0534.321181.03次第3次37.59
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